سیم و کابل برق مجموعه تجهیزاتی هستند که برای انتقال جریان الکتریسیته به کار میروند و انواع مختلفی دارند. دو دسته بزرگ آن شامل سیم و کابل گرد و سیم و کابل تخت است. ساختار سیم و کابل برق با توجه به نوع متفاوت است اما دو مقلوله مهم جنس هادی و نوع غلاف از مهمترین ویژگی‌هایی هستند که هنگام انتخاب و خرید کابل باید به آن توجه نمود.
علت استفاده از مس در سیم و کابل برق
مس نسبت به سایر فلزات اکسیداتیو کمتری دارد و از فلز در برابر خوردگی محافظت میکند و در رسانایی تداخلی ایجاد نمیکند. مس مقاومت کمتری دارد و اکسیداتیو کمتری دارد. رسانایی برای فلزات با مقاومت کم بیشتر خواهد بود. امروزه تولید کنندگان مس محصولات مفتول مسی متعددی دارند که میتوانند در طیف وسیعی از کاربردهای الکتریکی و حرارتی مورد استفاده قرار گیرند و مس را تبدیل به یک فلز همه کاره در آینده میکنند. امروزه مس یک فلز ضروری است و در سیم کشی برق خانگی و صنعتی استفاده میشود. مدارهای الکترونیکی، مخابرات، لوازم خانگی و بسیاری از موارد دیگر از مس استفاده میکنند.
ویژگی مس
مس دارای خواص فیزیکی و شیمیایی فوق العادهای است که آن را به یک رسانای پرکاربرد در بسیاری از پروژه‌های الکتریکی و گرمایشی تبدیل نموده است. از مهمترین ویژگی‌های آن میتوان به موارد زیر اشاره نمود:
هدایت الکتریکی و حرارتی
مس یک فلز گران‌بها است و بهترین رسانایی الکتریکی و حرارتی را دارد. در مقایسه با آلومینیوم، سیم مسی کمترین مقاومت را در برابر رسانایی الکتریکی و حرارتی دارد و از این رو به عنوان صاعقهگیربرای تدابیر ایمنی در ساختمان‌ها و آسمان‌خراش‌ها استفاده میشود.
شکل پذیر و چکش خوار
مس بسیار انعطاف پذیر است و بنابراین میتوان آن را به صورت سیمها، نوارها، رشته‌ها و بسیاری موارد دیگر تهیه نمود. سیم مسی به دلیل تطبیق پذیری آن، در مصارف خانگی و همچنین صنعتی که شامل انتقال بار الکتریکی زیاد است، کاربرد دارد. همچنین به دلیل توانایی در تشکیل اشکال مختلف به عنوان عنصر اصلی در بسیاری از لوازم خانگی استفاده میشود.
استحکام کششی خوب
مس استحکام کششی بسیار خوبی دارد و میتواند در مواردی که در معرض تنش مکانیکی قرار دارد، به خوبی کارایی داشته باشد و در مقابل کشش، شکستگی و غیره مقاومت کند. استحکام کششی مناسب یکی از دلایل استفاده از مس به جای آلومینیوم است.
مقاومت در برابر خزش
هنگامیکه یک فلز تحت شرایط انتقال جریان الکتریکی منبسط و منقبض میشود، تغییر شکل میدهد که خزش نامیده میشود. مس در مقایسه با رقیب خود، آلومینیوم، خزش ناچیزی دارد. از یافتههای منتشر شده، متوجه میشویم که آلومینیوم دارای نرخ خزش قابل توجهی 0.022 درصد در هر 1000 ساعت تحت تنش 26 نیوتن بر میلی متر مربع در دمای محیط 200 درجه سانتیگراد است. در مقایسه با این مقدار مس 0.022% اختلاف دارد اما دما باید تا 1500 درجه سانتیگراد باشد. هنگامی که سرعت خزش بیشتر باشد، یک پیچ میتواندهادی را تغییر شکل داده و فشار تماس را کاهش دهد. این منجر به مقاومت در اتصالات، گرمای بیش از حد، اکسیداسیون، اتصالات شل و غیره میشود. مس نرخ خزش ناچیزی را نشان میدهد و بنابراین بهترین فلز برای استفاده در سیم مسی است.
مقاومت در برابر خوردگی
مس علاوه بر خواص مکانیکی دیگر، مقاومت در برابر خوردگی خوبی دارد و یکی از بهترین فلزات مورد استفاده برای انتقال الکتریکی است. از آنجایی که سری واکنش پذیری پایینی دارد، خوردگی نمیکند و بنابراین میتوان از آن در سیم، لوله و حتی رادیاتور استفاده کرد.
ضریب انبساط حرارتی
سیم مسی برای مدت طولانی با سرعت ناچیز منبسط میشود و میتواند گرمای بیشتری را در مقایسه با سایر فلزات دفع کند و بنابراین میتواند نه تنها در سیمها بلکه در موارد بی شماری استفاده شود که شامل اتلاف گرما مانند: اتصالات و اتصالات تحت فشار است و در نتیجه نقاط داغ را در یک سیستم الکتریکی کاهش میدهد.
قابلیت لحیم کاری و سهولت در نصب
سیمهای مسی را میتوان به راحتی برای ایجاد اتصالات لحیم کرد. بنابراین، میتواند اتصالات الکتریکی را برای نقاط انتقال و پایانه آسان کند. به دلیل استحکام، سیمهای مسی را میتوان از مناطق مختلف و حتی مکان‌های تنگ برای گذاشتن مجراها کشید.
نتیجه گیری
مس یکی از فلزات رسانا با رنگ قرمز است که با عدد اتمی29، کاربردهای زیادی برای صنعت برق و تجهیزات الکتریکی دارد. در مقایسه با سایر فلزات، مس قیمت کمتری دارد. این یکی از رایجترین دلایل استفاده از مس برای ساخت سیمهای برق است. اگرچه طلا یک رسانای الکتریکی فوق العاده است، اما بسیار گرانتر از مس است. به همین دلیل مس به عنوان بهترین گزینه پیشنهاد میشود. ویژگی های دیگری نظیر انعطاف پذیری بالا و مقاومت مناسب در مقابل خوردگی و حرارت باعث شده مس بهترین ماده برای تولیدهادی سیم و کابل تلقی شود.
